Laborao Laboraorio rio de Transfer ransferencia encia de Calor
Grupo
4
Prácca
!
Emisividad -Objetvo Comprender el concepo de emisi"idad de un ob#eo $ poseriormene obener de manera e%perimenal e%perimenal la emisi"idad de diferenes maeriales& a parr de la comparaci'n enre el cuerpo ne(ro )ideal* $ un cuerpo real+
-Desarrollo * Colocar Colocar la placa placa ne(ra ne(ra a ! cm de de la fuene fuene de calor calor ,* -.n con con la apa pues puesa& a& coloc colocar ar el radi'm radi'mer ero o a / cm de la placa )/ )/ cm de la fuene de calor* 0* Conecar Conecar la placa placa $ el radi'm radi'mer ero o al e1uipo 4* Girar Girar la perilla perilla al primer primer ni"el de poenc poencia ia $ esper esperar ar / minuos minuos 2asa 2asa 1ue se esabilice el e1uipo /* Medir la lecura lecura del radi'm radi'mer ero& o& aparlo aparlo $ a2ora a2ora (irar la perilla perilla al se(undo se(undo ni"el ni"el de poencia& esperar / minuos 3* eper eper el mismo mismo procedim procedimien ieno o para la la placa placa pulida pulida $ opaca 5* -pa(ar -pa(ar el e1uipo e1uipo $ desconec desconecar ar las placa placass con precau precauci'n ci'n
-Fórmulas Ecuación de Stefan-Boltzmann Stefan-Boltzmann para la placa negra (suponiendo que se comporta como un cuerpo negro): 4
4
q b=σ ( T s −T a ) 6onde7 8 1b es la radiaci'n 9rmica 9rmica de la placa ne(ra 8
−8
σ es la consane de Sefan :olzmann ) σ =5.67 x 10
8 Ts es la emperaura emperaura de la super;cie 8 Ta es la emperaura del enorno Relación α: qb α R b =
6onde b es la lecura del radi'mero para la placa ne(ra
W 2
¿
4
m K
Radiación térmica real qr : qr
=
αR
6onde es la lecura del radi'mero del maerial )no confundir con b& 1ue es la lecura para la placa ne(ra*+ Coeciente de emisi!idad qr ε= qb
ε :
-Tablas y memoria de cálculo Maerial P+ ne(ra P+ pulida P+ opaca Maerial P+ ne(ra P+ pulida P+ opaca
T [%] &b ' &r ( ) &r#&b ,=3&/ /3<,&/4< &/!0 /3<,&/4< &!!!! ,=3&/ ,50!&=505 &/!0 44<&3=3 !&340 ,=3&/ 30=4&<=, &/!0 04
Tabla 2. Lecturas para el segundo nivel de potencia
-*+álisis de resulados Con base en las Tablas $ ,& se obser"a 1ue la emisi"idad de la placa pulida es considerablemene menor 1ue la de la placa opaca& lo cual se puede deber principalmene a la radiaci'n 9rmica re(israda por el radi'mero & $a 1ue la radiaci'n real 1r es proporcional al "alor de & $ como se puede apreciar en la abla& los "alores de para la placa pulida son mu$ ba#os+ Por oro lado& los "alores e'ricos de emisi"idad apro%imados para una placa pulida $ opaca son !+!==> $ !+/>& respec"amene+ Enonces& el error porcenual para la Tabla es7
|
%E P. Pulida=
|
%E P. Opaca=
0.099
−0.1269
0.099
0.6136
−0.5
0.5
|
x 100 =28.18
|
x 100= 22.72
El cual es un error rela"amene alo& dado 1ue los errores e%perimenales acepables deben esar enre /? $ !?+ Ese error puede ser debido a 1ue el e1uipo no alcanz' oalmene el esado permanene cuando comenzaron a omarse las lecuras+
-Co+clusio+es ,uáre Mar.+e /icolás Emilia+o0 Con la realizaci'n de ese e%perimeno fue posible deerminar la emisi"idad de diferenes maeriales omando como referencia uno 1ue aseme#ara lo me#or posible el comporamieno de un cuerpo ne(ro )en ese caso& una placa ne(ra*+ -s@& fue posible calcular la emisi"idad para una placa pulida $ para una placa opaca& $ de esa manera comprobar la idea inui"a de 1ue los maeriales 1ue más reAe#an la luz )pulidos* son a1uellos con menor emisi"idad+ No obsane& esa propiedad ambi9n depende de a 1u9 a emperaura se encuenre la super;cie de la placa& $a 1ue denro del cálculo de la emisi"idad se oma en cuena& enre oras cosas& la radiaci'n 9rmica de la placa como si 9sa fuera un cuerpo ne(ro& la cual esá re(ida por la ecuaci'n de Sefan8:olzmann+
-Fue+e
> ),!4*+ EMBSBB6-6ES NDM-LES+ 4 de marzo de ,!<& de pfernandezdiez+es Sio eb7 2Fp7;les+pfernandezdiez+esBn(enieriaTermicaTablasP6HsTablas+pdf
